Strumenti invertiti: un errore di cablaggio comune
1 · Prevedi
Se un voltmetro è cablato per errore in serie (dove andrebbe l'amperometro) e un amperometro in parallelo (dove il voltmetro), cosa succede alla corrente della resistenza, qualunque resistenza scegli?
- Sempre zero: l'enorme resistenza del voltmetro in serie blocca il circuito.
- Il circuito funziona comunque, solo con letture meno precise.
- La corrente diventa pericolosamente grande.
2 · Configurazione
- Apri il preset strumenti invertiti e premi Reimposta. Il voltmetro è (erroneamente) in serie; l'amperometro in parallelo sulla resistenza.
- Attiva la lettura di corrente sulla resistenza.
- Imposta R1 per ogni prova e registra la corrente.
3 · Raccogli dati
| Resistenza R1 (Ω) | Corrente resistenza I (A) |
|---|---|
| 50.00 | |
| 100.00 | |
| 200.00 |
Traccia I (asse y) contro R1 (asse x) per le tre prove. La linea è piatta a zero?
4 · Analizza
- Un voltmetro ideale in serie è un circuito aperto (resistenza di fatto infinita): nessuna corrente può fluire nell'anello, qualunque sia R1.
- Spiega perché il voltmetro in serie — pensato per misurare senza assorbire — blocca tutta la corrente quando è l'unico percorso, e perché la tensione della resistenza risulta quindi zero.
5 · Estendi
- L'amperometro in parallelo (0 Ω) cortocircuita di fatto la resistenza: la corrente preferisce l'amperometro a R1. In un circuito reale con amperometro non ideale (ma comunque a bassa resistenza), l'errore può assorbire corrente pericolosamente alta e danneggiare lo strumento. Spiega perché «misurare la corrente con l'amperometro in parallelo» è un rischio reale, non solo una curiosità teorica.
- Se un circuito che hai costruito mostra corrente zero ovunque con batteria funzionante, cosa ti direbbe il controllo della posizione del voltmetro su un possibile errore?
La fisica dietro questo esperimento
Perché la posizione conta
L'altissima resistenza del voltmetro va bene in parallelo (assorbe trascurabilmente) ma diventa un circuito aperto in serie. L'altissima bassa resistenza dell'amperometro va bene in serie ma è un cortocircuito in parallelo.